智能网关制造技术

智能网关(100)，用于一种监控系统，监控系统包括能够经由智能网关传递业务数据的至少一个源设备(42)和至少一个目标设备(44)，智能网关包括至少一个通信接口(31、33)、一个处理器单元(10)和一个存储单元(20)。源设备和目标设备分别与通信接口通信连接。处理器单元(10)包括一个具有至少两个协议驱动(122、124)的协议处理模块(12)。协议处理模块(12)从接收到的来自源设备的源协议数据包中解析出业务数据，并存储到存储单元(20)。协议处理模块(12)读取存储在存储单元(20)中业务数据，并通封装成目标协议数据包，经通信接口发送给目标设备。上述智能网关，协议转换灵活。

Intelligent Gateway

The intelligent gateway (100), for a monitoring system, monitoring system includes at least one source device can transfer business data via intelligent gateway (42) and at least one target device (44), the intelligent gateway includes at least one communication interface (31, 33), a processor unit (10) and a a storage unit (20). The source equipment and the target equipment are connected to the communication interface respectively. The processor unit (10) includes a protocol processing module (12) with at least two protocol drivers (122, 124). The protocol processing module (12) parses the business data from the source protocol packet received from the source device and stores it to the storage unit (20). The protocol processing module (12) reads the service data stored in the storage unit (20), and encapsulates it into a target protocol packet, and sends it to the target device through the communication interface. The above intelligent gateway is flexible in the protocol conversion.

【技术实现步骤摘要】
智能网关
本技术涉及一种智能网关，尤其是支持具有多种接口和通信协议的设备之间的数据通信的智能网关。
技术介绍
在例如生命科学实验室或综合检测实验室的监控系统中，各种传感器、仪器和仪表以及执行器等现场设备种类繁多，且来自于不同的厂家。这些设备通常具有多种不同的通信接口且采用多种不同的通信协议。同时，监控系统中进行数据采集、处理以及控制的控制设备(例如中央计算机或服务器)，或中间控制设备(例如直接数字控制器(DDC)或可编程逻辑控制器(PLC))也可能具有与这些现场设备不同的通信接口和通信协议。这导致在实验室环境下的监控系统中各个设备间通信的不兼容问题日益突显。为了解决上述问题，通常采用一种具有协议间直接转换芯片的网关来进行不同设备间的通信转换，但是采用一个协议间直接转化芯片只能实现固定的两种协议间的转换，转换方式不灵活。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能网关，其能够灵活方便地支持具有多种通信接口和多种通信协议的设备之间进行数据通信。本技术的另一个目的在于提供一种对于通信协议具有更好扩展性的智能网关。本技术提供一种用于监控系统的智能网关。该监控系统包括能够经由智能网关传递业务数据的至少一个源设备和至少一个目标设备，源设备和目标设备采用不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收业务数据。该智能网关包括：至少一个通信接口、一个处理单元和一个存储单元。所述源设备和所述目标设备分别与所述至少一个通信接口中之一通信连接，其中，与所述源设备连接的所述通信接口从所述源设备接收源协议数据包，与所述目标设备连接的所述通信接口向所述目标设备发送目标协议数据包。所述处理单元与所述至少一个通信接口中的每一个通信连接，所述处理器单元还包括：一个协议处理模块，该协议处理模块具有至少两个协议驱动，每个所述协议驱动实现所述不同的通信协议中一种通信协议的解析和封装。所述存储单元与所述处理器单元通信连接，用于存储来自所述源设备的业务数据。其中，所述协议处理模块配置成启动与所述源设备对应的一个所述协议驱动以从经由与所述源设备连接的所述通信接口接收到的一个所述源协议数据包中解析出业务数据，并将解析得到的所述业务数据存储到所述存储单元；协议处理模块还配置成读取所述存储单元内存储的所述业务数据，并通过启动与所述目标设备对应的一个所述协议驱动将所述业务数据封装成一个所述目标协议数据包。上述智能网关具有至少一个种通信接口，并且通过处理器单元的协议处理模块，能够接收采用不同的通信协议封装的协议数据包并转化为不包含协议信息的业务数据，还能够将业务数据转化为采用不同协议封装的协议数据包发出，实现不同协议的接口之间的数据通信。在智能网关的再一种示意性实施方式中，每个协议驱动实现的协议包括ModbusRTU、ModbusTCP、BACnetMSTP和/或BACnetIP。在智能网关的又一种示意性实施方式中，通信接口包括紫蜂接口、保真接口，蓝牙接口、射频识别接口、无线低频通信接口、3G接口、GPRS接口、RS-485接口和/或以太网接口。在智能网关的再一种示意性实施方式中，源设备为一个服务器，所述处理器单元能够接收所述服务器发送的协议驱动，并根据所述协议驱动增加或更新所述协议处理模块内的协议驱动。当需要扩充采用不同协议的接口时，只需增加相应的通信接口和协议驱动，转换方法灵活，且扩展性好。在智能网关的另一种示意性实施方式中，源设备为监控系统中的传感器、探测器、执行器、测试仪表中的任意一种，且目标设备为服务器、数字控制器、移动控制终端中任意一种，或者，源设备为服务器、数字控制器、移动控制终端中任意一种，且源设备为监控系统中的传感器、探测器、执行器、测试仪表中任意一种。优选地，在智能网关的再一种示意性实施方式中，处理器单元采用ARMCortex-A9内核的处理器芯片。下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对智能网关的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。附图说明以下附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。图1是智能网关的一种示意性实施方式的结构示意图。图2是智能网关的另一种示意性实施方式的结构示意图。标号说明100智能网关，10处理器单元12协议处理模块122、124协议驱动20存储单元31、33、34通信接口42、46源设备44目标设备45、48移动控制端50服务器。具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。图1示意性地示出了根据本技术一个实施例的智能网关100的结构框图。在依据图1所示的示意性实施方式中，监控系统可以是任何具有现场设备和中央控制设备的监控系统。例如，监控系统可以是实验室环境下的实验系统，其现场设备例如是各种不同类型的传感器、探测器、监控仪器或仪表，或例如步进电机、阀门控制等执行器、甚或由继电器控制的机械开关。在本技术中，优选地，监控系统可以是生命特征监控系统，其现场设备例如为用于监测生命特征的探测器等。这些现场设备和中央控制设备均连接到如图1所示的智能网关100上且经由智能网关100进行通信。为了描述方便，图1的例子仅仅示意性地示出了监控系统中两个设备经由智能网关100相互通信的情况，一个设备为源设备42，另一个设备为目标设备44。源设备42经由智能网关100传递业务数据给目标设备44。这里，在一种情况下，源设备42可以为监控系统中上述的任一现场设备，如传感器或测量仪表，目标设备44可以为中央计算机、服务器或中间控制设备中任一，或者反之。在一种实例中，作为源设备42的传感器将其采集的数据(可称之为业务数据或实体数据)经由智能网关100传递给作为目标设备44的服务器，以在服务器侧进行大规模的数据处理或数据分析。另一种实例中，作为源设备42的中央计算机/控制器将其指令或配置参数(可称之为业务数据或实体数据)经由智能网关100传递给作为目标设备44的传感器或执行器，以指示现场的执行器动作或配置现场的传感器。如前述及，在图1的例子中，监控系统包括能够经由智能网关100传递业务数据的一个源设备42和一个目标设备44，源设备42和目标设备44各自采用彼此不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收数据。如图1所述，根据本技术提出的智能网关100包括多个通信接口31和33、一个处理器单元10和一个存储单元20。这里，通信接口的种类和数量取决于智能网关100所应用于的监控系统内源设备42与目标设备44所使用的通信接口类型和接入的源设备42与目标设备44的数量。例如，通信接口可以包括紫蜂(Zigbee)接口、保真(WiFi)接口，蓝牙(Bluetooth)接口、3G接口、GPRS接口、射频识别(RFID)接口、无线低频通信(433M)接口31、RS-485接口和以太网接口中的至少之一。当然并不局限于此，在其他示意性实施方式中，也可以根据实际需要增加其他需要的通信接口。在图1示意性实施方式中，源设备42与通信接口31采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控系统的智能网关，所述监控系统包括能够经由所述智能网关(100)传递业务数据的至少一个源设备(42)和至少一个目标设备(44)，所述源设备(42)和所述目标设备(44)采用不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收所述业务数据，其特征在于，所述智能网关(100)包括：至少一个通信接口(31、33、34)，所述源设备(42)和所述目标设备(44)分别与所述至少一个通信接口(31、33、34)中之一通信连接，其中，与所述源设备(42)连接的所述通信接口(31)从所述源设备(42)接收源协议数据包，与所述目标设备(44)连接的所述通信接口(33)向所述目标设备(44)发送目标协议数据包；一个处理器单元(10)，其与所述至少一个通信接口(31、33、34)中的每一个通信连接，所述处理器单元(10)包括：一个协议处理模块(12)，该协议处理模块(12)具有至少两个协议驱动(122、124)，每个所述协议驱动实现所述不同的通信协议中一种通信协议的解析和封装；一个存储单元(20)，其与所述处理器单元(10)通信连接，用于存储来自所述源设备(42)的业务数据；其中，所述协议处理模块(12)配置成启动与所述源设备(42)对应的一个所述协议驱动(122)以从经由连接所述源设备的所述通信接口(31)接收到的一个所述源协议数据包中解析出业务数据，并将解析得到的所述业务数据存储到所述存储单元(20)；协议处理模块(12)还配置成读取所述存储单元(20)内存储的所述业务数据，并通过启动与所述目标设备(44)对应的一个所述协议驱动(124)将所述业务数据封装成一个所述目标协议数据包。...

【技术特征摘要】
1.一种用于监控系统的智能网关，所述监控系统包括能够经由所述智能网关(100)传递业务数据的至少一个源设备(42)和至少一个目标设备(44)，所述源设备(42)和所述目标设备(44)采用不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收所述业务数据，其特征在于，所述智能网关(100)包括：至少一个通信接口(31、33、34)，所述源设备(42)和所述目标设备(44)分别与所述至少一个通信接口(31、33、34)中之一通信连接，其中，与所述源设备(42)连接的所述通信接口(31)从所述源设备(42)接收源协议数据包，与所述目标设备(44)连接的所述通信接口(33)向所述目标设备(44)发送目标协议数据包；一个处理器单元(10)，其与所述至少一个通信接口(31、33、34)中的每一个通信连接，所述处理器单元(10)包括：一个协议处理模块(12)，该协议处理模块(12)具有至少两个协议驱动(122、124)，每个所述协议驱动实现所述不同的通信协议中一种通信协议的解析和封装；一个存储单元(20)，其与所述处理器单元(10)通信连接，用于存储来自所述源设备(42)的业务数据；其中，所述协议处理模块(12)配置成启动与所述源设备(42)对应的一个所述协议驱动(122)以从经由连接所述源设备的所述通信接口(31)接收到的一个所述源协议数据包中解析出业务数据，并将解析得到的所述业务数据存储到所述存储单元(20)；协议处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：范旭峰，孙寅，张宁，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11